Des paysages chimiques insoupçonnés dans les milieux poreux.
Les écoulements fluides à travers un milieu poreux conditionnent le transport, le mélange et la réaction de la matière inerte et vivante dans de nombreux systèmes naturels (aquifères, roches fracturées, sols) et industriels (réacteurs, batteries, piles à combustible).
Aujourd’hui, la grande majorité des modèles de transport dans ces milieux hétérogènes reposent sur une hypothèse d’homogénéité des paysages physico-chimiques (e.g. la distribution spatio-temporelle des éléments) en dessous de l’échelle caractéristique définie par la taille des pores, qui justifie l’usage d’un coefficient de dispersion effectif.
Cependant, cette approche moyenne mène à d’importantes erreurs dans la prédiction de processus chimiques et biologiques, attribuées à la persistance de gradients de concentration aux micro-échelles. Jusqu’à aujourd’hui, l’origine physique de ces gradients était restée largement inconnue.
Grâce à des expériences menées en laboratoire à l’Observatoire des sciences de l’Univers de Rennes (Univ Rennes 2/ Univ Rennes1/ INRAE/ CNRS/ Institut Agro), une équipe de chercheurs de Géosciences Rennes (CNRS/ Univ Rennes 1) et du RMIT (Australie) a pu observer pour la première fois les structures formées à micro-échelle par le mélange de deux fluides dans un empilement aléatoire de billes, l’archétype du milieu poreux.